張明昭1 ,陳  璞2,唐志紅2,焦堯毅2,馮偉東2

　　（1.國網湖北省電力公司，湖北 武漢 430077；2.國網湖北省電力公司信息通信公司，湖北 武漢 430077）

　　摘  要： 目前公司IPv6數據通信網骨干層、接入層網絡尚處于試點建設階段，IPv4數據通信網網管系統建設也尚不完善，只有骨干網及信息VPN業務建有專業網管系統，通信管理系統尚未實現數據網的統一管理。本文分別對IPv6過渡階段和IPv6建設完成階段公司的IPv6網絡管理系統建設模式進行了研究，為公司IPv6試驗網及今后IPv6的推廣建設在網絡管理及運行管理等方面提供相關解決方案。

　　關鍵詞： 網絡管理；建設模式；IPv6；網絡改造

0 引言

　　下一代互聯網作為我國戰略性新興產業，已得到國家的高度重視。國家已經提出明確目標：2013年年底前，開展國際互聯網協議第6版網絡(即IPv6)小規模商用試點，形成成熟的商業模式和技術演進路線；2014年至2015年，開展大規模部署和商用，實現國際互聯網協議第4版與第6版主流業務互通。而電網作為關系國計民生的重要基礎設施，公司積極響應國家戰略性新型產業發展要求，開展下一代互聯網技術的應用研究與示范應用建設，推動我國IPv6網絡在電力行業的落地應用，將對電力行業乃至其他行業有重要的引領作用。為強有力地支撐與提升下一代互聯網的管理及運維能力，IPv6網絡管理能力和運維水平起著關鍵性作用。

　　目前公司數據通信網只有骨干網及信息網VPN配有獨立專業的網絡管理系統，其他VPN業務系統并無獨立專業的網絡管理系統。公司分別在總部和各分部、省公司信息網VPN各部署一套數據通信網專業網絡管理系統，兩套網管系統實現了設備監控、告警管理、拓撲管理、性能管理、資源管理等功能。除骨干網及信息VPN業務，其他VPN業務系統并無獨立專業的網絡管理系統，都是通過各廠家設備網管系統實現基本的網絡管理功能。

　　本文對IPv6網絡管理系統改造升級的需求進行了詳細分析，并針對IPv6過渡階段和IPv6建設完成階段，提出了相關階段的IPv6網絡管理系統建設模式。

1 IPv6網絡管理系統改造升級需求

　　（1） 兼容對IPv4網絡的管理

　　IP網絡的升級改造是一個循序漸進的過程，IPv4網絡和IPv6網絡將在一定時間范圍內共存。因此，網管系統必須同時支持對IPv6網絡和IPv4網絡的管理。系統將保留IPv4網管系統的所有功能，在此基礎上針對IPv6進行相關的功能擴展，將IPv4和IPv6的管理集成到一套系統中，同時支持對IPv4 MIB和IPv6 MIB信息的采集；網管通信協議棧可以自動適應IPv4或者IPv6網絡[1,2]。

　　（2）支持網管協議的演進

　　IPv6網絡規范以及網管標準都還在逐步制訂和完善，主要設備廠商對規范和標準的支持也在逐步實現，并且不同的設備廠商，由于各自產品路線圖的差異，及在每個發展階段中， IPv6網絡設備對網管標準和規范的符合度存在著較大的差異。基于上述現狀，網管系統在實際應用中，應能夠非常靈活和方便地集成各設備廠商的IPv6設備，同時應能夠適應基于IPv4和IPv6的網管協議的發展，平滑地升級。系統將同時支持基于IPv4和IPv6的SNMP協議棧產品，使得僅通過簡單的配置便可以實現基于IPv4和IPv6兩種類型的網管通信協議的連接。系統應設計靈活的可配置的插件式的網管接口適配方案，使得不同廠家、不同型號的IPv6設備都可以方便地納入網管系統的統一管理[3,4]。

2  IPv6過渡期間IPv6網絡管理系統改造升級模式

　　IP網絡的升級改造是一個循序漸進的過程，IPv4網絡和IPv6網絡將在一定時間范圍內共存。因此，IPv6發展初期，網絡系統改造需要同時支持對IPv6網絡和IPv4網絡的管理[5]。網管系統應保留IPv4網管系統的所有功能，在此基礎上針對IPv6進行相關的功能擴展，將IPv4和IPv6的管理集成到一套系統中，同時支持對IPv4和IPv6信息的采集；網管通信協議站可以自動適應IPv4或IPv6網絡。在IPv6完全取代IPv4時，網管系統在逐步由雙棧系統過渡到純IPv6系統。

　　在IPv6網絡過渡初期，獲取網絡設備的IPv6 MIB信息的SNMP[6]包大部分采用IPv4報文傳送，而通過Telnet、FTP、TFTP、Syslog等方式獲取的IPv6網管信息也承載在IPv4網絡上，因此雙棧網管平臺可以采用IPv4通道獲取網管信息[7]。以后當大部分設備都支持純IPv6的SNMP時，雙棧網管管理平臺通過修改網絡層適配程序，即可方便地支持純IPv6的網絡管理。

　　在雙棧網管系統的建設時，有兩種可供選擇的模式。

　　第一種是在現有IPv4網管系統上升級改造，擴展IPv6的管理功能，參見圖1。另一種是新建雙棧網絡的網管系統，參見圖2。兩種演進模式的目標都是實現對IPv4和IPv6網絡的統一管理。

　　對于第一種建設模式，由于IPv6網絡管理和IPv4網絡管理的體系結構和采用的技術手段沒有發生本質的變化，而且仍然是通過IPv4網絡承載來獲得IPv6的網管信息，所以，增加IPv6的管理功能無需改變IPv4網管系統的體系結構，只需增加對IPv6 MIB的支持和改變部分功能模塊的邏輯就可以了。然而，由于IPv6地址空間發生擴充、地址結構發生變化、相關的MIB庫也與IPv4有較大的出入，因此采用在IPv4網管系統上升級改造的模式必然涉及數據庫結構的重新調整，業務邏輯的變更，難免會應影響現有系統的正常運行。

　　對于第二種建設模式，則能有效地規避上述風險。同時，可以在繼承IPv4網管系統的建設經驗之上，擺脫現有IPv4網管系統的框架，充分利用最新的IPv6網絡管理技術。采用這種模式的缺點是新建系統和源IPv4網管系統對部分MIB存在重復采集的現象，且一次性建設投資相對較高。

　　由于IPv6網管技術和系統在不斷發展中，網管系統建設也應該循序漸進。從網管功能上，先應用成熟技術分別完成特定管理功能，然后逐步將各個功能系統化、綜合化；從管理范圍上，先實現對IPv6承載網絡的管理，逐步實現對IPv6業務的綜合管理。

3 IPv6建設完成階段IPv6網絡管理系統建設模式

　　公司數據通信網經IPv6小規模試點、IPv6改造升級過渡階段，最終將實現公司下一代數據通信網全IPv6網絡覆蓋，所有網絡系統、業務系統都將實現IPv6協議全覆蓋。下面給出下一代數據通信網全IPv6網管系統參考性建設模式的兩種方案。

　　方案一：建設網管VPN

　　如圖3所示，在綜合數據網上建立網管VPN，為各專業、各廠家網管系統提供一個高效、安全的管理信息傳輸平臺，被管理的網包括公司電力通信網的傳輸網、業務網、支撐網和接入網。數據通信網可通過綜合網管系統或數據網專業網管系統進行統一管理。在數據通信骨干網中增加網管VPN，綜合網管、數據通信網的專業/設備網管系統接入到網管VPN中。所有VPN承載的都是IPv6業務，所有PE、CE、交換機等網絡設備與業務系統都支持IPv6協議。網管VPN必須增加嚴格的訪問控制管理，只允許各自網管服務器IP訪問所屬VPN。

　　方案二：建設獨立網管網

　　從通信網類型來說，公司電力通信網覆蓋了傳輸網、業務網、支撐網、接入網，隨著電網自動化、智能化大力建設，公司電力通信網的規模越來越大；從涉及的網管類型來說，公司網管包括了各廠家、各類型的傳輸網網管（SDH網絡、OTN網管、PTN網管等）、數據網網管、接入網網管（EPON網管、工業以太網交換機網管）、通信管理系統（SG-TMS）、動力環境監控系統等系統。如此之多的網管系統運行給目前的信息網帶來了很大負擔，同時不利于網管系統的安全穩定運行以及集中運維管理。因此，未來網絡管理模式應該是建立與公司綜合數據網、調度數據網獨立的網管數據網，通過網管網提供的專用網管信息傳輸網絡，實現通信管理系統、各專業/廠商網管、監控系統對電力通信網的運行、監控與管理，具體建設方案如圖4所示。構建的網管網是與公司綜合數據網、調度數據網獨立，將公司所有的網管系統的有關軟件與硬件（服務器、采集器、前置機等）都部署在網管數據網中，總部網管網負責公司一、二級骨干網通信網管理，分部、省公司負責公司三、四級骨干網通信網管理。

　　方案一是綜合數據網上建立網管VPN，將各網管系統納入到網管VPN中，并且承載在綜合數據網中，該方案實施簡單，只需在數據通信骨干網中增加網管VPN，并且網管VPN可以支持IPv4協議或全IPv6協議，方便與信息網其他業務橫向互聯，適用于IPv6過渡階段網絡管理，但由于綜合數據網的業務系統劃分在三區，安全等級較低，而網管系統涉及到比較多的控制與配置命令，這對網管VPN安全要求較高，同時需占用信息網的網絡資源。

　　方案二是構建的網管網是與公司綜合數據網、調度數據網獨立的專用網管數據網，該網相對綜合數據網安全性較高，不占用綜合數據網的網絡資源，方便網管系統的集中運維與管理，但需要重新建設網管網基礎網絡，投資比較大，未來網管建設模式可供其參考。

4總結

　　本文提出的IPv6過渡階段和IPv6建設完成階段IPv6網管系統建設模式，可用來為目前IPv6網絡改造升級和將來全IPv6網絡的網管管理建設模式提供借鑒。基于IPv6的下一代互聯網網絡管理的建設與完善將是一個漫長而艱巨的任務，特別是目前IPv4承載網網絡管理尚不成熟，特別是綜合網管方面。基于IPv6的下一代互聯網網絡管理建設進程直接由設備廠商網絡設備、設備網管系統IPv6支持度、IPv6網管協議功能全面性（如OSPFv3 MIB、隧道MIB、VPN MIB等）、網管北向接口規范性所決定。

參考文獻

　　[1]國家電網調[2006]396號數據通信骨干網運行管理暫時規定.

　　[2]YD/T 1611.2-2007 IP網絡管理接口技術要求第2部分：支持IPv6的設備接口功能與協議[S].2007.

　　[3]Q/GDW 668-2011 IPv4網絡向IPv6網絡過渡建設規范[S].國家電網公司，2011.

　　[4]DL/T 544-2012. 電力通信運行管理規程[S].

　　[5]楊國良，李陽春，伍佑明，等.IPv6技術、部署與業務應用[M]. 北京:人民郵電出版社，2011.

　　[6]K. McCloghrie. Structure of Management Information Version 2 (SMIv2)[S]. RFC2578. 1999.

　　[7]K. McCloghrie. Textual Conventions for SMIv2[S]. RFC 2579. 1999.